[发明专利]一种基于微流控技术的内凹槽微丝的可控制备方法

权利要求书

1.一种基于微流控技术的内凹槽微丝的可控制备方法，其特征在于：该方法利用多层微流控芯片，共轴流出的方式，通过控制中心占位通道出口的形貌从而形成不同形貌的空腔微纤维，制备出形貌特殊的水凝胶内凹槽微丝；通过改变不同入口水凝胶预聚体的浓度和流速，可以调节凹槽的深度和宽度；

多层微流控芯片具体如下：

利用常规软光刻的方法，制得多个出口形成同轴共流的多层PDMS芯片，该芯片主要由三层芯片构成；第一层芯片包括鞘流入口（1）、鞘流通道（2）和鞘流出口（3）；第二层芯片包括水凝胶预聚体入口（4）、水凝胶预聚体通道（5）和水凝胶预聚体出口（6）；第三层芯片包括空心占位液体入口（7）、空心占位液体通道（8）和空心占位液体出口（9）；

其中空心占位液体出口（9）、水凝胶预聚体出口（6）和鞘流出口（3）截面为圆形或不规则圆形，且三个通道处于共轴，由内而外依次增大；空心占位液体出口（9）形状为锯齿形的圆形通道;

水凝胶为粘度55-1000cps、浓度0.5-6%的海藻酸钠、浓度0.5-4%的甲基纤维素、浓度2%的氯化钙溶液；

水凝胶内凹槽微丝的可控制备具体如下：

将配制好的海藻酸钠经过0.45μm滤膜过滤后，用注射泵通过水凝胶预聚体入口（4）注入水凝胶预聚体通道（5）中，将配制好的甲基纤维素经过0.45μm滤膜过滤后，用注射泵通过空心占位液体入口（7）注入空心占位液体通道（8）中；将氯化钙溶液通过鞘流入口（1）注入鞘流通道（2）；三个液体分别在空心占位液体出口（9），水凝胶预聚体出口（6），鞘流出口（3）流出，同时进行交联固化，用以制备空心微丝；空心占位液体通道（8）中的甲基纤维素流速范围30μl/min；水凝胶预聚体通道（5）中的海藻酸钠流速为100μl/min，鞘流通道（2）中鞘流流速为1000μl/min；在形成液体稳定层鞘流后，快速将流体脱水固化得到水凝胶微丝；通过调节所用水凝胶预聚体的浓度及其流速，控制凹槽丝的形貌参数，得到水凝胶内凹槽微丝。

2.根据权利要求1所述基于微流控技术的内凹槽微丝的可控制备方法，其特征在于：芯片空心占位液体出口（9）的圆形出口半径为 0.5 mm，通道高100 μm；水凝胶预聚体出口（6）圆形出口半径为 0.7 mm，通道高 100 μm；鞘流出口（3）圆形出口半径为 0.9 mm，高度100μm；三层芯片出口共轴堆叠使用。

3.根据权利要求1所述基于微流控技术的内凹槽微丝的可控制备方法，其特征在于：PDMS芯片需要预先经过疏水硅烷化试剂的修饰。

4.如权利要求1-3任一项所述方法得到的内凹槽微丝，其特征在于：内凹槽微丝其表面形貌和机械性能都将具有局部的差异，无需外界刺激可全方位包裹细胞。

5.一种如权利要求4所述的内凹槽微丝的应用，其特征在于：用于体外肌肉细胞的定向诱导培养或者体内移植。